[发明专利]一种含废石粉的高性能特细砂混凝土胶凝材料及其应用方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种含废石粉的高性能特细砂混凝土 胶凝材料及其制造与应用方法。

背景技术

我国2007年石材总产量为24亿米²，需加工荒坏石料4800万米³，折合1.25 亿吨。以每切磨加工一立方米石料产生50公斤废石粉计算，全国每年产生废石 粉625万吨。石材的切磨过程所产生的废石粉大部分为数十微米和数微米的细 粉，粗颗粒极少，因此废石粉的排放和堆存极易产生环境污染，特别是在石材工 业密集区，已经成为区域经济可持续发展的主要制约因素之一。

在现有技术中石粉有些被作为混凝土的掺合料直接使用，但由于未能在级配 和活性方面与混凝土中的其它组份进行精心配合使之产生协同效应，因此不能在 提高混凝土性能方面产生有益的效果。因此这项技术未得到大范围的推广应用。 此外废石粉还用来制造免烧砖、隔热砖、隔墙板等产品，但基本都因为成本竞争 不过现有同类建材产品而不能推广。石粉还用来制造加气混凝土、陶瓷和作为涂 料的填料等，但都因为成本和市场原因未能实现大规模推广应用。

发明专利“石粉混凝土(CN16869117)”涉及一种石粉混凝土，其包括有一 定量的水泥、天然黄沙、水、石子、灰、以及外加剂，还包括有重量约占天然黄 沙重量1％至60％左右的石粉机制沙。该混凝土使用一定比例的石粉代替黄沙作 为细骨料，从而能够节省有限而宝贵的黄砂资源和降低该混凝土的制造成本。该 专利所公开的技术是采用天然石子破碎制造人工砂的过程中所废弃的石粉代替 部分黄沙来制备混凝土，而不是本发明所指的石材切磨所废弃的石粉。制造人工 砂过程所废弃的石粉较粗，很少含有50μm以下的超细颗粒，而石材切磨过程 中所废弃的石粉含有大量50μm以下的超细颗粒。此外该专利也没有提到对石 粉及其它相关组份进行级配与活性协同的双重优化。

发明专利“活化废渣复合粉和将其用于水泥、混凝土和免烧砖及其制法 (CN1493541)”公开了活化废渣复合粉及其在水泥、混凝土及免烧砖中的应用， 其特征是活化废渣复合粉由如下成分按重量配比构成：酸化沸石岩10～20％、有 色金属盐废渣铅渣或铜渣10～20％、碳酸盐废渣石粉5％、磷酸盐废渣磷石膏5 ％、石灰渣10％、粉煤灰基材40～60％。该专利中提到碳酸盐废渣石粉用量为5 ％，用量较少，同时该专利也没有提到对废石粉及它相关组份进行级配和活性协 同的双重优化。

发明专利“一种细石混凝土管材(CN1127186)”公开了一种细石混凝土水 泥管材及其制造方法，这种水泥管材是选用新鲜具有活性的石粉和水泥、碎石按 一定比例混合，先干拌2分钟以上后加水，再搅拌5分钟，并控制其塌落度在 2～5cm的范围内，然后投入离心机中离心成型，通过蒸汽养护，脱模后洒水养护 3天，再缠上钢丝并涂上保护层。这种不用河砂的细石混凝土水泥管材不渗漏， 经受水压超过9kg/cm²，管材的抗化学侵蚀能力增强，延长其使用寿命，增强管 材的密实度。这种水泥管材的主要原料为水泥、石粉和碎石，其中水泥为15～40 ％，新鲜的石粉为20～40％，碎石20～60％。该专利使用废石粉的比例较高，但 不是配制大流动性的特细砂混凝土，也没有提到对废石粉及其他相关组份进行级 配和活性协同双重优化的技术特征，。

发明专利“一种新型的加气混凝土(CN1440594)”公开了一种新型加气混 凝土，其主要成份为石粉，具体配方是：石粉50～70％；水泥1～10％；石灰20～40％； 铝粉5～12‰。该发明石粉的用量高达50％～70％，但该发明是制造低强度等级的， 具有保温功能的、不含骨料的加气混凝土。该发明也没有提到对废石粉及其他组 份进行级配和活性协同双重优化的技术特征。

综上所述，在现有废石粉利用技术中还没有大比例利用石材切磨过程中形成 的超细废石粉制备高性能、高强度混凝土专用胶凝材料，和进一步制备高性能特 细砂混凝土的报道，更没有对废石粉及其他组份进行级配和活性协同双重优化的 技术特征。